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기계공학과 정진호 학부생, ‘2026 마이크로나노시스템학회’ 우수논문상 수상
작성자기획과 조회수42 등록일2026-10-07
사진설명: 기계공학과 정진호 학부생(왼쪽)과 하지환 교수
- 금속 마이크로니들의 각도 기반 형상 제어와 약물 방출 조절 기능을 결합한 웨어러블 다층 전기방사 웹 마이크로니들 연구 성과 인정
□ 우리 대학 기계공학과 정진호 학부생(지도교수 하지환)이 지난 9월 30일부터 10월 2일까지 경주화백컨벤션센터에서 열린 ‘2026 마이크로나노시스템학회 추계학술대회'에서 포스터 논문 발표 부문 우수논문상을 수상했다고 전했다.
○ 마이크로나노시스템학회는 마이크로 및 나노 단위의 소자, 재료, 공정 및 시스템 분야의 학술적 발전과 기술 혁신을 위해 설립된 국내 학술 단체로, 매년 관련 분야의 우수한 연구 성과와 최첨단 나노 기술을 공유하고 확산하는 학술대회를 개최하고 있다.
□ 정진호 학부생은 이번 학회에서 ‘각도 제어 기반 웨어러블 전기방사 웹 마이크로니들(Inclination-Controlled Wearable Electrospun Web Microneedles)'을 주제로 한 연구 성과를 발표했다.
○ 해당 연구는 금속 마이크로니들을 전기방사 컬렉터이자 형상 틀로 활용해, 몰드 교체 없이 기울기 각도만으로 섬유형 마이크로니들의 형상을 설계하고 항균·약물 저장·방출 제어 기능을 하나의 부드러운 섬유 구조 안에 층별로 통합한 웨어러블 다층 전기방사 웹 마이크로니들(EMW-MN)을 제안했다.
□ 지속적인 약물 전달을 위해서는 충분한 약물 탑재량과 방출 속도 조절이 필요하지만 기존 마이크로니들은 각 기능을 독립적으로 설계하기 어렵고, 딱딱한 소자는 장시간 착용 시 불편감을 줄 수 있다.
○ 연구팀은 이를 해결하기 위해 평면 금속 시트에서 니들을 세워 만든 3차원 금속 마이크로니들을 접지 컬렉터로 사용하고, 그 위에 유연한 생분해성 고분자 폴리락틱-코-글리콜산(PLGA) 나노섬유를 직접 전기방사하는 방식을 적용했다.
○ 특히 동일한 금속 마이크로니들 배열을 그대로 사용하면서 기울기 각도만 바꿔 금속 침 끝의 수직 높이와 섬유 마이크로니들의 형상을 조절했다.
○ 45°, 60°, 90°의 기울기 조건에서 서로 다른 침 끝 집중형 웹 구조를 구현해, 새로운 몰드 없이도 형상 제어가 가능함을 확인했고, 전기장 시뮬레이션과 전자현미경 관찰을 통해 접지 여부에 따른 전기장 분포와 섬유 웹 형성 거동의 차이도 확인했다.
□ 또한, 전기방사 섬유 사이에 약물 용액을 떨어뜨려 건조하는 드롭캐스팅 공정을 더해, 삽입 부위에 항균 기능을 부여하기 위한 커큐민 함유 PLGA층, 섬유 사이 공극에 약물을 담는 국소 약물 저장층, 약물 방출을 조절하는 바깥 PLGA층의 3층 구조를 하나의 섬유 구조 안에 구현했다.
○ 모델 약물을 이용한 실험에서는 바깥 PLGA층의 두께와 약물 탑재량에 따라 방출 특성이 달라지는 것을 확인했다.
○ 금속 마이크로니들은 섬유 형상을 결정하는 틀이자 전기방사 컬렉터, 그리고 피부 삽입을 돕는 지지체 역할을 동시에 수행한다. 피부 모사 하이드로겔 삽입 실험에서 금속 니들을 뽑아낸 뒤에도 다층 섬유 웹이 삽입 부위에 안정적으로 남으면서 층별 구조를 유지하는 것을 확인했다.
□ 기계공학과 하지환 지도교수는 “이번 연구 성과는 마이크로니들의 형상과 항균·약물저장·방출제어 기능을 독립적으로 설계할 수 있는 웨어러블 약물 전달 플랫폼의 견고한 토대를 제시한 실용적이고 혁신적인 성과로, 향후 다양한 만성질환 관리를 위한 차세대 웨어러블 헬스케어 기술로 확장될 수 있다”라고 밝혔다.
□ 한편, 이번 연구는 한국기계연구원 나노리소그래피·제조연구센터와 공동으로 수행됐으며, 교육부와 대전광역시가 지원하는 앵커(ANCHOR) 사업의 지원을 받았다.